鋰電池的電解質(zhì)應(yīng)當(dāng)滿足以下基本要求是什么？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-07-07 23:51
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用于鋰電池的電解質(zhì)應(yīng)當(dāng)滿足以下基本要求。
A．在較寬的溫度范圍內(nèi)離子導(dǎo)電率高，鋰離子遷移數(shù)大，以減少電池在充放電過程中的濃差極化。
B．熱穩(wěn)定性好，以保證電池在合適的溫度范圍內(nèi)操作。
C．電化學(xué)窗口寬，最好有0—5V的電化學(xué)穩(wěn)定窗口以保證電解質(zhì)在兩極不發(fā)生顯著的副反應(yīng)，滿足在電化學(xué)過程中電極反應(yīng)的單一性。
D．代替隔膜使用時，還要具有良好的力學(xué)性能和可加工性能。
E．價格成本低。
F．安全性好，閃點高或不燃燒。
G．無毒物污染，不會對環(huán)境造成危害。
以上這些是衡量電解質(zhì)性能必須考慮的因素，也是實現(xiàn)鋰電池高性能、低內(nèi)阻、低價位、長壽命和安全性的重要前提。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)于1982年開始從事鋰電池電解質(zhì)和混合導(dǎo)體的研究，
于1992年在國家自然科學(xué)基金會和“863”計劃的資助下開展了中溫鋰電池的研究。其中一種是用納米氧化鋯作電解質(zhì)的鋰電池，
工作溫度為450度；另一種是用新型的質(zhì)子導(dǎo)體作電解質(zhì)的鋰電池，已獲得接近理論電動勢的開路電壓和200mA/Cm的電流密度。
此外，他們正在研究基于多孔陶瓷支撐體的新一代鋰電池。清華大學(xué)在90年代初開展了鋰電池的研究，利用緩沖溶液法及低溫合成環(huán)境調(diào)和性新工藝成功地合成了固體電解質(zhì)、空氣電極、燃料電極和中間聯(lián)結(jié)電極材料的超細(xì)粉，并開展了平板式鋰電池成型和燒結(jié)技術(shù)的研究，取得了良好的效果。華南理工大學(xué)于1992年在國家自然科學(xué)基金會、廣東省自然科學(xué)基金、汕頭大學(xué)李嘉誠科研基金、廣東佛山基金的支持下開始研究鋰電池，組裝的管式單體電池，用甲烷直接作燃料，最大輸出功率為4mW/cm2，電流密度為17mA/cm，連續(xù)運轉(zhuǎn)140h，電池性能無明顯衰減。中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所從1995年開始研究鋰電池，目前已掌握了Ni-YSZ陽極、LSM陰極的制備方法和高溫?zé)o機密封技術(shù)，并組裝了乎板式單體電池，其功率密度達(dá)0.1W/cm，現(xiàn)正在進(jìn)行百瓦級電池組的研制。
熔融碳酸鹽鋰電池(MCFC)通常采用含鋰和鉀的碳酸鹽為電解質(zhì)，陰極為鎳的氧化物，陽極為鎳合金，正常工作溫度為650度，此時電解質(zhì)變成熔融態(tài)，可保證電子在兩極間的有效傳遞。在這樣高的溫度下，電池陰陽極電化學(xué)反應(yīng)都很快，不需要使用貴金屬作催化劑，通常以雷尼鎳和氧化鎳為主。在燃料的選擇方面，與SOFC一樣，由于工作溫度高，因而可對天然氣、煤炭汽化燃料進(jìn)行內(nèi)部重整，即直接使用天然氣和煤炭汽化燃料，不需復(fù)雜昂貴的外重整設(shè)備，而且燃料本身轉(zhuǎn)換效率高，余熱利用效率也較高。
A．在較寬的溫度范圍內(nèi)離子導(dǎo)電率高，鋰離子遷移數(shù)大，以減少電池在充放電過程中的濃差極化。
B．熱穩(wěn)定性好，以保證電池在合適的溫度范圍內(nèi)操作。
C．電化學(xué)窗口寬，最好有0—5V的電化學(xué)穩(wěn)定窗口以保證電解質(zhì)在兩極不發(fā)生顯著的副反應(yīng)，滿足在電化學(xué)過程中電極反應(yīng)的單一性。
D．代替隔膜使用時，還要具有良好的力學(xué)性能和可加工性能。
E．價格成本低。
F．安全性好，閃點高或不燃燒。
G．無毒物污染，不會對環(huán)境造成危害。
以上這些是衡量電解質(zhì)性能必須考慮的因素，也是實現(xiàn)鋰電池高性能、低內(nèi)阻、低價位、長壽命和安全性的重要前提。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)于1982年開始從事鋰電池電解質(zhì)和混合導(dǎo)體的研究，
于1992年在國家自然科學(xué)基金會和“863”計劃的資助下開展了中溫鋰電池的研究。其中一種是用納米氧化鋯作電解質(zhì)的鋰電池，
工作溫度為450度；另一種是用新型的質(zhì)子導(dǎo)體作電解質(zhì)的鋰電池，已獲得接近理論電動勢的開路電壓和200mA/Cm的電流密度。
此外，他們正在研究基于多孔陶瓷支撐體的新一代鋰電池。清華大學(xué)在90年代初開展了鋰電池的研究，利用緩沖溶液法及低溫合成環(huán)境調(diào)和性新工藝成功地合成了固體電解質(zhì)、空氣電極、燃料電極和中間聯(lián)結(jié)電極材料的超細(xì)粉，并開展了平板式鋰電池成型和燒結(jié)技術(shù)的研究，取得了良好的效果。華南理工大學(xué)于1992年在國家自然科學(xué)基金會、廣東省自然科學(xué)基金、汕頭大學(xué)李嘉誠科研基金、廣東佛山基金的支持下開始研究鋰電池，組裝的管式單體電池，用甲烷直接作燃料，最大輸出功率為4mW/cm2，電流密度為17mA/cm，連續(xù)運轉(zhuǎn)140h，電池性能無明顯衰減。中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所從1995年開始研究鋰電池，目前已掌握了Ni-YSZ陽極、LSM陰極的制備方法和高溫?zé)o機密封技術(shù)，并組裝了乎板式單體電池，其功率密度達(dá)0.1W/cm，現(xiàn)正在進(jìn)行百瓦級電池組的研制。
熔融碳酸鹽鋰電池(MCFC)通常采用含鋰和鉀的碳酸鹽為電解質(zhì)，陰極為鎳的氧化物，陽極為鎳合金，正常工作溫度為650度，此時電解質(zhì)變成熔融態(tài)，可保證電子在兩極間的有效傳遞。在這樣高的溫度下，電池陰陽極電化學(xué)反應(yīng)都很快，不需要使用貴金屬作催化劑，通常以雷尼鎳和氧化鎳為主。在燃料的選擇方面，與SOFC一樣，由于工作溫度高，因而可對天然氣、煤炭汽化燃料進(jìn)行內(nèi)部重整，即直接使用天然氣和煤炭汽化燃料，不需復(fù)雜昂貴的外重整設(shè)備，而且燃料本身轉(zhuǎn)換效率高，余熱利用效率也較高。
